В расточке чугунного корпуса размещён поршень (36) [рис. 1], изготовленный как единое целое с рейкой.
Рис. 1. Гидравлический усилитель рулевого механизма трактора Т-40 и Т-40А.
Г) – Отверстие;
Д) – Отверстие;
Е) – Полость;
Ж) – Полость;
1) – Кронштейн;
2) – Пробка заливного отверстия;
3) – Вал сошки;
4) – Шарикоподшипник;
5) – Регулировочный винт;
6) – Крышка корпуса;
7) – Контргайка;
8) – Прокладка;
9) – Колпачок;
10) – Колпачок;
11) – Регулировочный винт;
12) – Прокладка;
13) – Контргайка;
14) – Пружина;
15) – Направляющая предохранительного клапана;
16) – Шарик;
17) – Гнездо предохранительного клапана;
18) – Прокладка;
19) – Коническая пробка;
20) – Передняя крышка;
21) – Корончатая гайка;
22) – Шарикоподшипник;
23) – Гайка подшипника;
24) – Винт;
25) – Передняя гайка;
27) – Уплотнительное кольцо поршня;
28) – Плоская пружинная шайба;
29) – Задняя гайка;
30) – Задняя крышка;
31) – Подводящий шланг (трубопровод);
32) – Уплотнительное кольцо винта;
33) – Золотник;
34) – Пружина золотника;
35) – Упор золотника;
36) – Поршень;
37) – Пружина штифта;
38) – Штифт;
39) – Корпус.
С обеих сторон поршня на резьбе винта (24) сидит пара гаек (25) и (29), которые от проворота относительно поршня предохраняются штифтами (38). Один штифт запрессован непосредственно в поршень, а второй свободно вставлен и поджат пружиной (37) к гайке. Между торцами гаек и поршня помешены плоские пружинные шайбы (28).
Вставленный в отверстие поршня золотник (33) удерживается парой пружин (34) в среднем положении. Винт (24) с левой (трапецеидальной) резьбой фиксируется от осевого перемещения посредством шарикоподшипника (22), чьё внутренне кольцо затянуто на шейке винта с помощью корончатой гайки (21), а наружное кольцо запрессовано в крышку и зажимается гайкой (23).
В средней части между поршнем и винтом установлены резиновые уплотнительные кольца (32).
Зубчатый сектор изготовлен с валом (3) как единое целое. На шлицевом конце вала крепится сошка рулевой трапеции.
Зубья сектора нарезаны таким образом, что их толщина увеличивается к верхнему торцу, за счёт чего при перемещении вала (3) в осевом направлении возможна регулировка зазора посредством винта (5), а также устранение люфта.
Расположенные в корпусе гидроусилителя трактора Т-40 (Т-40А) сверления предназначены для размещения деталей предохранительного клапана: гнездо (17) с прокладкой (18), шарик (16), направляющая (15), пружина (14), регулировочный винт (11), который застопорён контргайкой (13) и уплотнён колпачком (10) и парой прокладок (12).
Принцип работы гидроусилителя трактора Т-40 (Т-40А). Часть масла от насоса гидросистемы поступает через клапан деления потока по шлангу (31) к входному отверстию в корпусе.
Если водитель не вращает рулевое колесо и отсутствует передача нагрузки от управляемых колёс на поршень (через сектор), то вся система находится в нейтральном положении. В данном случае пружинные шайбы (28) удерживают гайки (25) и (29) на определённом расстоянии от торцов поршня и масло, которое поступает через паз на поршне и пару отверстий (Г) и (Д), симметрично проходит по обе стороны золотника в зазоры между поршнем и гайками, а потом через отверстие (27) попадает в полость корпуса, откуда сливается по трубке в масляный бак гидросистемы.
При вращении водителем рулевого колеса (к примеру, вправо) поворачивается и винт гидроусилителя.
Связанные с поршнем посредством штифтов гайки не могут провернуться и должны переместиться вдоль штифта. Левая гайка отойдёт, а правая за счёт деформации пружины подойдёт ближе к поршню.
В более сложных дорожных условиях (движение по неровной дороге) произойдёт настолько сильная деформация пружинной шайбы, что правая чайка подойдёт вплотную к торцу поршня и перекроет сливные отверстия (27) с одной стороны поршня, при этом весь поток масла пойдёт через противоположную полость. Скорость движения масла по одну сторону от золотника упадёт, а по другую соответственно увеличится, за счёт чего образуется разность давлений, которая будет стремиться сдвинуть золотник в направлении потока, обладающего большей скоростью. Как итог, золотник сожмёт пружину (34), перекроет отверстие (Г) и всё масло направит через отверстие (Д) в полость (Ж), давление в данной полости увеличится и заставит поршень перемещаться влево.
Из полости (Е) при этом масло свободно выходит через сливные отверстия (27), открытые левой гайкой.
Пока происходит вращение винта, гайки остаются в указанном положении по отношению к поршню и поршень движется. Когда винт не вращается, поршень под воздействием давления масла, а также усилия пружинной шайбы, отходит от гайки, которая к нему прижата, после чего вся система переходит в нейтральное положение, при котором обе гайки не прижаты к торцам поршня.
При повороте в другую сторону функционирует левая полость цилиндра.
Включение гидравлики помимо поворотов также происходит и при движении по неровной дороге, когда толчки от колёс стремятся повернуть сектор и сдвинуть поршень в ту либо иную сторону. Из-за того что гайки неподвижны смещение поршня (к примеру, вправо) приводит к перекрытию сливных отверстий правой стороны, и находящее в данной полости масло воспринимает толчок на себя.
За счёт пружинных шайб определённая часть нагрузки передаётся на рулевое колесо, что даёт водителю возможность сохранить «ощущение дороги» и управлять трактором более точно.